防雷保护器（共12篇）
防雷保护器 篇1
1 引言
我们生活在一个计算机时代, 或者叫电子时代。计算机和电子设备有快速处理多种情报和信息的优点, 同时又存在隔离强度低、容易被雷电引起的诱导雷电涌毁坏的缺点。侵入到电缆的雷电涌电压变成前进波沿着电缆, 在现场的传感器传输路上或在管理室的计算机及电子设备的端子上, 产生瞬时强大的电压脉冲, 毁坏电子设备。美国研究报告《AD-722675》指出:当雷电活动时, 磁感应强度达到0.07GS时, 计算机发生误动作, 当磁感应强度超过2.4GS时, 计算机发生永久性损坏。因而雷电所产生的雷电电磁脉冲对微电子设备将产生严重的危害。根据统计, 雷电对微电子设备的破坏而造成的损失, 已远远超过了雷击火灾的损失, 成为当今电子时代的一大公害。
2 雷浪涌的产生
雷浪涌的种类:
2.1 直接雷浪涌
由于雷电的巨大能量, 它在泄放过程中向输电线或通信电缆直接放电而产生的异常电压。这种雷浪涌在现实生活中遇到的相对较少, 它的防护与直击雷的防护类似, 需要事先做好避雷针、避雷网等基础性外部防雷工作, 再配合专用防雷设备。
2.2 诱导雷浪涌
在输电线或通信电缆附件产生的由静电诱导或电磁诱导引起的雷浪涌。此种雷浪涌又分为静电诱导和电磁诱导引起。
2.3 大地电势变化而形成的雷浪涌
雷电放电发生在避雷针上时, 会造成大地电势升高。大地电势升高, 设备间的电势差也会升高, 从而引起电缆与大地间的电势差。
3 雷浪涌的防护措施
根据《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2004要求, 一个滴水不漏的综合防雷系统应满足以下要求:
3.1 外部防雷措施
(1) 接闪器 (针、网、带、线) ;
(2) 引下线;
(3) 屏蔽;
(4) 接地装置;
(5) 公用接地系统
3.2 内部防雷 (防LEMP) 措施
(1) 屏蔽 (隔离) ;
(2) 等电位连接;
(3) 合理布线;
(4) 安装浪涌保护器 (SPD) 。
“外部防雷措施”可根据相关设计规范在建筑物建造过程中建造。“内部防雷措施”中“共用接地系统”、“屏蔽 (隔离) ”、“等电位连接”、“合理布线”这些在控制系统设计中都有详细的规范要求, 唯一的薄弱环节就是“安装浪涌保护器 (SPD) ”。但浪涌保护器是从根本上防止雷电波从室外信号线进入系统的最好的保证。
4 浪涌保护器的选择:
4.1 浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器有3种类型:
(1) 电压开关型SPD:没有电涌时具有高阻抗, 有浪涌电压时能立即转变成低阻抗的SPD。电压开关型SPD常用的元件有放电间隙、气体放电管、闸流管 (硅可控整流器) 和三端双向可控硅开关元件。这类SPD有时也称作“短路型SPD"。
(2) 电压限制型SPD:没有电涌时具有高阻抗, 但是随着电涌电流和电压的上升, 其阻抗将持续地减小的SPD.常用的非线性元件是:压敏电阻和抑制二极管。这类SPD有时也称作“籍位型SPD。
(3) 复合型SPD:由电压开关型元件和电压限制型元件组成的SPD。其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、电压限制型或两者皆有。
工业中用量最大的电压开关型SPD。下文提到的浪涌保护器都指的是电压限制型SPD。
4.2 浪涌保护器的主要参数
(1) 放电电压:也叫动作电压, 如果线间瞬时峰值电压大于这个电压数值时, 浪涌保护器动作。选型时这个值应略大于设备的工作电压。放电电压细分为线间放电电压和线对地放电电压。
(2) 响应时间:浪涌保护器内部放电元件的保护动作时间, 一般是纳秒级, 越小越好。
(3) 线间最大浪涌电压:也叫限制电压, 指浪涌保护器动作的残压, 略高于放电 (动作) 电压, 由于元器件的固有属性, 使得这个动作残压不可能被消除, 只能尽可能的减小。
(4) 放电电流容量:也叫放电耐量, 雷击时浪涌保护器瞬时短路对地放电电流。这个值越大越好。
(5) 最大线间电压:也叫最大工作电压, 是浪涌保护器能够正常工作的最大电压。过高的瞬时电压会引起浪涌保护器误动作, 因此这个电压值要小于浪涌保护器的放电电压。
4.3 选型原则
被保护设备耐压>线间最大浪涌电压>放电电压>最大线间电压>被保护设备额定工作电压
4.4 其它技术
(1) 带有寿命显示功能:浪涌保护器不同于其它常规仪表可以通过测量输入输出信号直观的验证本身的好坏。它所防护的浪涌脉冲是个随机量, 不易捕捉。客户也不可能制备造价高昂的雷电冲击试验台。因此客户看不出浪涌保护器是否在起作用。鉴于此有些厂家在浪涌保护器上用数码管或指示灯显示仪表遭雷击次数和使用寿命, 甚至有些产品还带有开关量报警信号输出, 一旦浪涌保护器失效立即有报警信号输出, 提醒用户更换。
(2) 插拔结构:有些厂商生产的浪涌保护器是插拔结构, 它是把带有防雷浪涌功能的模块插在专用底座上, 模块可带电插拔, 模块脱离底座不中断线路信号。
(3) 浪涌保护器测试仪:有些厂商 (主要是国外厂商) 提供专用的浪涌保护器状态测试仪, 便于检修时监测浪涌保护器是否失效。
5 结论
在DCS/PLC控制系统中, 经常会遇到莫名其妙的烧坏接口板的情况, 其问题元凶往往就是雷浪涌。加装浪涌保护器是进行防雷浪涌的有效手段, 也是电子信息系统综合防雷系统不可或缺的组成部分。但目前国内应用普及度并不高, 除了人们认识上不够外, 缺乏权威的设计规范也制约了它的发展。
希望通过介绍, 大家能更深的认识浪涌保护器, 更好的应用浪涌保护器, 构建稳定、高效、安全、节俭的控制系统。也希望浪涌保护器的厂商不断改进技术, 为我们提供更优良的产品。
参考文献
[1]《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2004
[2]低压配电系统的电涌保护器 ( (SPD) 第1部分:性能要求和试验方法GB18802.1-2002/IEC61643-1:1998
[3]《低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络的电涌保护器 (SPD) ――性能要求和试验方法》GB/T18802.21-2006/IEC6164312:2002
防雷保护器 篇2
一、概述
铁路系统信号结构庞大，设备众多，用以实现其强大的功能。例如：驼峰设备、道口设备、闭塞设备、联锁设备、控制台、道岔转辙设备、信号机、信号表示器、联锁系统等。所以铁路系统的防雷保护重点为信号设备的防护。
铁路信号系统包括：CTC（调度集中）和TDCS系统（列车调度指挥系统）（单独组网，铁路内部自成系统）。
红外线轴温探测系统配套故障跟踪装置，主要就是在现有红外线轴温探测系统中加装车号智能跟踪设备。
货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统，是采用声学技术和计算机技术，对运行列车的滚动轴承故障进行在线、早期诊断预报，确保行车安全。
货车运行故障动态图像检测系统，主要采用高速摄像、计算机、图像模式识别等技术，通过采集运行中的列车图像、轴距、速度等相关数据送入计算机进行分析和处理，判断出列车车种车型，并与标准库中的标准样图进行拟合，筛选出需要的车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像，以一车一档的方式在终端计算机中显示。
车辆运行状态地面安全监测系统，利用轨道检测平台，对货车运行安全指标进行动态检测，重点检测货车运行安全指标脱轨系数、轮重减载率，并检测车轮踏面擦伤、剥离以及货物超载、偏载等危及行车安全的情况。
客车运行安全监控系统，对列车运行中危及行车安全的主要设备（供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、防滑器、制动系统、车体、转向架动力学性能、轮对状态等）通过GPRS通信设备实现远程监控；并通过车上GPS装置实时监控列车的运行位置及速度；车辆到站后通过无线局域网
（WLAN），自动下载数据，并通过地面专家系统进行数据统计、分析车辆各设备的性能，定位故障指导维修，消除安全隐患。
调度指挥管理信息系统；我国铁路运输调度指挥管理是以行车调度为核心，实行铁道部、铁路局、铁路分局三级调度管理的体制。为适应现行的调度管理体
1制，并考虑到长远发展，铁道部调度指挥管理信息系统（DMIS）设计为四层网络体系结构。
铁路运输管理信息系统(Transportation Management Information System)。铁路运输管理信息系统（TMIS）主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、分局调度、货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。
二、防雷保护措施
铁路信号设备安装防雷保护器必须符合被保护信号设备的特定要求。并与被保护信号设备的绝缘耐压匹配。防雷保护器接入信号系统后，不允许改变原信号系统的性能，不允许影响被防护设备的工作；受雷电电磁脉冲干扰时，能保证信号设备不出现危机行车安全的后果。
HD系列信号设备用防雷保护器：
1、HD系列铁路信号专用设备的防雷保护器用于轨道电路、驼峰、信号机、道岔、信号点灯、道岔表示、道岔启动。
2、HD系列计算机通道防雷保护器用于驼峰测量设备、调度集中、调度监督、驼峰机车遥控设备。
3、对于计算机通道防雷保护器，室内数据传输线长度大于50-100m时，可在一端设备接口处设置防雷保护器；大于100m时，宜在两端设备接口处设置防雷保护器。
4、室内采集、驱动信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于60V，信号衰耗不大于0.5db。
5、室内视频信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于10V，信号衰耗不大于0.5db。
6、室内RS232、RS422、RJ45、G.703 /V.35等通信接口信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于40V，信号衰耗不大于0.5db。
7、安装于室外的电子设备在缆线终端入口处设置防雷保护器。
8、在铁路信号系统信号传输线路两端LPZ0区和LPZ1区的界面处信号机房设备及终端终设备端口处均加装防雷保护器。通信传输线防雷保护器接地端子与保护地线间的连接线应采用截面积 1．5 mm2～4 mm2的铜芯导线。
9、铁路信号系统设备电源防雷保护：
在6/12/24/48/90/170V电源接线端子处串联安装HD系列电源防雷保护器。在12/24/48V接线端子式（负载电流1.5A）线路设备端口处串联安装HD系列电源防雷保护器。在120/200V接线端子式信号（负载电流10A）线路设备端口处串联安装HD系列电源防雷保护器。
10、等电位及接地
为保证信号系统设备的整体防护效果，要求信号设备机房有良好的保护地线PE。采用共用接地系统的信号设备机房，其接地电阻值应符合要求。达不到要求时安装柔性接地体以降低接地电阻值。将电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信号设备工作地、防静电接地、金属屏蔽电缆外层、保护地及防备保安器接地端子等以最短的距离分别就近接到等电位接地排上。
电子设备防雷保护浅析 篇3
关键词：电子设备；防雷保护；重要性；应用措施
引言
雷电是一种常见的自然现象，是产生于积雨云中一种常见的放电现象，雷电分为四种：有直击雷、电磁脉冲、球形雷和云闪等，每一种雷电现象都有危害性，会对建筑物和电子设备造成一定程度的危害，所以做好对雷电的预防，是确保安全生产、生活的关键。科技的不断发展，使得越来越多的电子设备走入人们的生活中，为人们提供了很大的便利，但同时也埋下了很大的隐患，夏季雷电现象多发，而雷电现象会对电子设备造成一定的影响，稍有不慎就有可能出现触电事故，所以做好对电子设备的防雷保护措施，对确保人们生活的安全有着重要的意义。
一、电子设备进行防雷保护的重要性
随着新科技的普及，家庭中使用的电子设备越来越多，电子设备在为我们提供便利的同时，也为我们埋下了隐患，近几年我们经常会在电视上听到有关住户在家庭中洗澡被雷击之类的新闻发生，这些新闻都是发生在人们日常生活中的实事，据了解，每年因遭受雷击而造成的电子设备的损失高达上亿元，伤亡人数达到数万人多，这样的数字让人触目惊心。电子设备虽然能够为我们的生活带来便利，但同时也可能成为人们安全生活的隐患，所以做好电子设备的防雷工作，不仅仅是为了家庭财产着想，更是对自身的生命安全的负责。
二、电子设备防雷保护的主要措施
雷电现象不可避免，但我们需要采取合适的方式进行保护，防止雷击事件的发生，在日常生活中通常采用以下几种方式防止雷击：
2.1电子设施接地。电子设备接地是指利用金属物体接受雷电的雷击，通过引下线和接地装置，最终使得雷电流通过人为设定的泄流通路流到大地，以保护人员和建筑物以及设备的安全的方式。由于大地是个绝缘体，所以可以将因雷击产生的巨大电流导入到大地，这样可以避免因电流过大造成设备损坏，同时也能确保人们的生命安全，这种方式也是目前应用最广的一种防雷措施。根据电子设备的特性，所采用的接地方式大概有三种：屏蔽式、系统式、保护式。其中屏蔽式是指避免电磁辐射对通信设备的运行干扰，雷电分为四种，其中电磁脉冲主要影响的就是电子设备，电磁脉冲中夹杂着大量的干扰能量，会影响到电子设备的正常通信，更严重的会使得电子设备带有一定的电位，从而造成对其他设备的一些干扰，所以对于这种情况我们要做好对电磁脉冲的屏蔽，对于可能出现这种情况的电子设备要采用屏蔽的方式进行保护。保护式是指利用设备自身具备的金属特性将雷击时产生的的电流导入到大地，避免电流对人体产生危害，这是最常见的一种保护方式，也是安全性最高的一种保护措施。
2.2切断信号系统。电子设备内部的线路对雷电的冲击较为敏感，当雷电发生时，如果使用电子设备上网时，雷击很有可能会通过电源线进入到电子设备的内部，继而烧坏电子设备的内部零件，另外即使当雷电没有直接进入到电源线时，由于电子设备的电路较为敏感，同样有可能会出现损坏或损伤的现象，从而影响电子设备的正常使用，甚至可能会对使用者造成危险，所以一定要避免这样的情况发生，对于这种情况，最简单的做法就是切断信号系统，断绝电子设备与外界的一切信号联系，这样可以从源头上杜绝雷电的干扰，确保电子设备的安全。
2.3切断电子设备的电源。当雷电现象发生时，如果电子设备连接着电源，雷电产生的强大电流可能会通过电源线导入到电子设备的内部，继而烧坏电子设备的内部元件，使得电子设备不能正常的工作，对住户的财产造成损失。所以要避免这种情况的出现就必须在雷电天气来临时，切断电子设备的电源，断绝与外界的联系，确保电子设备的安全。
2.4保持电子设备与建筑物外墙之间的距离。现在的建筑物内部都含有大量的钢筋，当建筑物遭受到雷击之后，强大的电流会通过建筑物中含有的钢筋导入到大地中，在雷电导入的过程中，建筑物的外墙会有大量的电流通过，这些电流会形成电场和磁场，如果电子设备距离外墙太近，就会进入到电流形成的磁场中，电子设备内部的电路受到电磁的干扰，很容易受到损害，影响电子设备的寿命和正常运行。
2.5拔掉任何与电子设备连接的线路。雷电现象有着很多的不可确定的因素，所以为了危险的发生，在雷电来临时尽可能的拔掉所有与电子设备连接的线路，不留一丝隐患，保证雷电现象不会对电子设备造成影响。
结语
雷电是一种自然现象，但其具有很大的危害性，每年因遭雷电灾害而损坏的电子设备不计其数，给人们带来了很大的经济损失，同时遭受过雷击的电子设备很有可能会携带一些电荷，如果人不经意间接触到这些带电的电子设备很有可能会引发触电现象，对人们的生命安全带来威胁，所以做好电子设备的防雷措施很有必要，要想做好电子设备的防雷措施，需要注意要将有可能引发雷击事件的各个因素都考虑到，从最初的电子设备的摆放位置，到雷电来临时可能会发生危险的元件，都要提前做好准备，尽量做到万无一失，这样才是保证生命财产安全的关键。
参考文献：
[1]张世谨，卢志红，陈朝海.都匀市中小学校的防雷设施分析与对应措施[J]，贵州气象，2010，3：29-30.
台站机房防雷保护策略 篇4
1雷电危害原因分析
通信导航设备遭遇的雷击通常是多方面的,雷电通过设备室外单元接闪后,巨大的雷电流直接或通过进入台站机房的馈线、供电线路和信号线等感应到设备上。雷电流对通信导航设备造成损坏的主要途径有以下几个:①直击雷危害。强雷电流通过台站建筑物金属体与机房内设备金属体的电气连接(接触)直接流入设备内部,造成设备损坏。②雷电击中进入台站机房的供电线路和信号线。雷电流的电动力产生机械损害,雷电流在导体上的电阻热、局部雷电流通过电阻耦合或电感耦合产生过电压都可能会产生火灾,雷击电磁脉冲产生过电压,使电子系统损坏或失效。③雷电击中机房和入户线路的邻近区域。主要是因为LEMP的雷电流或感应电流对设备造成危害。④天线馈线引入雷电危害。雷电击中设备天线或铁塔时,雷电流将直接损坏设备。
2机房防直击雷处理方法及存在的问题
机房防直击雷的具体做法有2种:①采用传统富兰克林避雷针固定在建筑高处。避雷针金属基座与建筑物钢结构连接在一起,利用整个建筑物钢结构做雷电流引下线,将从避雷针接闪的雷电流引入地面。专门引下线导体电阻、电感与整个建筑物的钢结构相比要大得多,无论是计算,还是实际验证,都证明这种专门引下线对雷电流的分流效果甚微,几乎所有的雷电流仍从建筑物钢结构下地网。这种避雷针很容易吸引雷电,增加雷电打在建筑物上的概率。②直接在建筑物上敷设避雷带。避雷带与建筑物钢结构相连。这种方法不主动引雷,而击中避雷带的雷电流也利用建筑物钢结构引下地面。
任何电器设备都存在绝缘与接地两方面的具体要求。从防雷最基本思想来说,绝缘应具有高度绝缘性,接地应具有良好接地性。但在实际中经常遇到在设备和线槽的绝缘和接地处理方面比较混乱。一个普遍现象是通信设备除了通过接地端子和地线排与地网有电气连接外,还可能通过设备外壳和固定支撑架与钢结构有电气连接。可以说,在一定程度上导致内部设备和缆线成为直击雷电流下地的分支通路,很容易对一些电路板造成损害,从而导致整个系统瘫痪。
3设备防雷策略
设备雷击保护系统的构成要素有接闪器、房屋避雷带、引下线和接地系统,提高隔离、等电位处理等方面能力,各要素共同作用来驱散雷击能量。
3.1隔离
理想的防护应将受保护目标封闭在一个完善导电的适当厚度的接地的连续的屏蔽体内,且进入建筑物的进入点处和屏蔽体之间应提供足够的等电位连接。因而,能阻止雷击电流和有关电磁场穿透受保护目标,并能阻止电流的热效应和电动效应损害,也能阻止火花和过压对电气及电子系统的险情。对机房内的进线、出线孔处采用截止波导装置,也可用密闭金属线槽和线管对布线进行屏蔽。
3.2 LEMP要对浪涌和辐射的电磁场进行防护
LEMP要对由雷电流和感应电流形成的浪涌和辐射的电磁场进行防护。合理布线,设备放置在电磁场强度最弱的地方;加装SPD,设备之间等电位连接和接地,并拆除冗余的任何金属管线。但防护只能达到接近理想状态。因为在实践中,建筑物和公共设施不可能完全封闭在连续的或足够厚度的屏蔽体内。在实际中,具体问题需具体分析。
3.3均电压等电位处理
对于台站内有可能遭受雷击破坏的设备而言,实现防雷的根本手段是通过全部金属物的接地实现等电位连接,即能直接接地的全部直接接地,不能直接接地的(电源线路、信号线路等),可通过避雷器来实现等电位连接。
4设备接地系统
在整个防雷系统中,接地系统是基础。只有在符合规范要求的地网基础上,才能保证其他防雷措施最充分地发挥作用。基本的接地方式有星状结构和网状结构。最常用的是内部星状隔离连接网,它是指一个系统内各个机架都引地线到机架的总地排式接地带上。而机柜外壳对建筑物钢结构必须保证隔离、绝缘,机架之间不再建立其他的接地连接通道。
5结束语
雷电对通信导航设备的危害是多方面的。本文主要对台站机房设备雷击原因、防雷策略及措施进行了总结,目的是提供系统性的方法,来最大限度地降低由雷击、电涌、静电放电、电源失效可能导致的人身伤害,电磁干扰和对设施设备的损坏。设备维护人员应该有针对性地做好设备维护工作,从人、机、环、管等方面展开工作,认真梳理,排查台站机房各环节中是否存在防雷隐患,对防雷设计进行全面、深入的研究,保证台站机房防雷设施的可靠性和有效性,确保设备的正常、稳定运行。
摘要：为提高机房防雷保护能力,确保设备稳定运行,通过分析雷击原因,总结防雷策略及措施,得出了台站机房雷电防护的工作要点。民航通信、导航台站大多设置在较为空旷的地带或山顶地带,容易遭遇雷击。通过对台站机房防雷保护进行介绍,总结出机房防雷的方法,以期为台站机房雷电防护提供参考。
浅析电力系统防雷保护措施及意义 篇5
人类对雷电采取防护措施，最早可追溯到12世纪。中国湖南现存的岳阳慈氏塔（约在1100年重建），自塔顶有6条铁链沿6个角下垂至地面上一定高度，可用来防止雷击损坏。有的古塔还将此类铁链沉入水井，实现良好接地。本文简要从雷电的形成，雷电对电力系统的破坏方面出发，简述了几种常用的避雷措施的应用以及避雷设施安装使用的必要性。关键词雷电危害;途径；防范措施；防线；微电子；接地；屏蔽 目录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 雷电的形成以及对电力系统的危害„„„„„„„„„„„„„„„„2 普遍采用的防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 微电子器件防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 接地与屏蔽的应用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 综合性防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 前言
随着科技的发展，电力已成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷电是一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象，它的危害体现在雷电的热效应、机械效应、过电压效应以及电磁效应，当它对大地产生放电时，便会造成巨大的破坏。我国是一个多自然灾害的国家，跟地理位置有着不可分割的关系，其中最为严重的是广东省以南的地区，惠州、深圳、东莞一带的雷电自然灾害已经达到世界之最，这些地方是由于大气层位置比较低所造成。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。
一、雷电的形成以及对电力系统的危害 云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。在我国的东莞夏季五月至八月之间，由于雷电对输电线路的破坏所带来的一系列相关的经济亏损就接近当季的GDP比例亏损度的百分之六，达到上千万的经济损失。由于我国的的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容遭到雷击。当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。
雷击对地闪电可能以两种途径作用在供电系统上：
1.直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。
2.间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。
内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关： 供电系统内 1 部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）保护，最好采用分级保护的方式来完成。从供电系统的入口（比如大厦的总配电房）开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分阶段抑制。
二、普遍采用的防雷措施
首先，应该建立必要的三道防线 2.1第一道防线、应是连接在供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防浪涌保护器。一般要求该级电源保护器具备100KA/相以上的最大冲击容量，要求的限制电压应小于1500V。我们称为CLASSI 级电源防浪涌保护器。这些电源防浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过SPD时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I 级的保护器主要是对大浪涌电流的吸收。仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备。
2.2第二道防线、应该是安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处的电源防浪涌保护器。这些SPD对于通过供电入口浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为45KA/相以上，要求的限制电压应小于1200V。我们称为CLASS II 级电源防浪涌保护器。（参见UL1449-C2的有关条款）。2.3最后的防线、可在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源防浪涌保护器，以达到完全消除微小瞬态的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为20KA/相或更低一些，要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备，具备第三级的保护是必要的。同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。
其次，雷电是常见的大气层中强电磁干扰源，为了更好地防御雷击电磁脉冲，在建立必要的三道防线的同时，还应采取有效的等电位、屏蔽及过压保护等措施。
2.4大楼中机房位置的选择，由雷电流的“集肤效应”可知，雷电流几乎全部集中在外墙，而室内的磁场强度在电流流经的柱子附近最大，所以计算机房应放在建筑物的中间位置，而且还要避开大楼外侧作为引下线的柱子。机房内布置设备时，也应与外墙立柱保持一定的距离。建筑物可采用直击雷防护装置。它由接闪部分、引下线和接地装置组成,有避雷针、避雷带、避雷网和避雷线等类型。沿屋脊、屋檐敷设的金属导体（避雷带）或网格状导体（避雷网），或高出屋面竖立的金属棒以及金属屋面和金属构件等，统称为接闪装置或接闪器。连接接闪装置与接地装置的金属导体称为防雷引下线（简称引下线）。为将接闪器雷电流扩散到大地中而埋设在土壤中的金属导体（接地极）和连接线总称为接地装置。利用建筑物屋顶的金属构件和建筑物内部的钢筋组成一个整体的大网笼称为笼式避雷网。它具有良好的分流、均压和屏蔽作用，是保护性能最好的防雷方式。
2.5等电位连接技术，使用连接导线或过电压（浪涌）保护器将防雷装置和建筑物的金属装置、外来导线、电气装置等连接起来，以实现均压等电位。
防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量，将多余能量向地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器在功能上可分为防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。
2.6屏蔽措施，利用建筑物的金属构架、门窗、地板等均相互焊（连）在一起；形成一个“法拉第笼”，并与地网形成良好的电气连接。屏蔽管线入户一般要求采用地下电缆，其金属护层要在两端做良好接地。
发电厂和变电所广泛使用独立避雷针。变电架构上的避雷针(110千伏及以上电压变电所)和烟囱、水塔上的避雷针可防护直击雷。大中型变电所常需安装8～10支高30米左右的避雷针群。装于发电厂烟囱上的避雷针可用来保护发电厂,其高度可达120米。这样，直击雷防护的可靠性可达安全运行1000～1300年的耐雷指标(MTBF)。有些变电所是用避雷线来保护。为防护由输电线传入的雷电侵入波，可采用阀型避雷器或氧化锌避雷器。对其保护性能及通流能量等要求甚高，还需严格作到全伏秒特性与被保护的变压器等相配合, 避雷器的尺寸亦甚庞大，如500千伏变电所的避雷器高达5米以上。
110、220千伏变电所对侵入波的防护，其平均无故障时间MTBF运行值分别可达80年和200年,330～500千伏级的目标值均为300～500年。继电保护和控制回路多用电缆的金属屏蔽层,并在两端接地,或将绝缘电线、塑料电缆穿入铁管，将两端接地，以防护感应雷和侵入波。对发电机的雷电侵入波防护,则采用旋转电机专用避雷器,并配以由50～100米长的金属屏蔽电缆(电缆埋入地中且在两端和中间设置多点接地)和电缆首端的避雷器及其前方的避雷针或避雷线保护段(作为第一道防线)组成进线保护段。这一保护系统能确保发电机的MTBF达100～300年。若采用防雷线圈（不用电缆）和避雷器的保护方式，MTBF超过600年。输电线路用避雷线保护。110千伏、220千伏、330～500千伏线路分别可达到平均事故 0.2次、0.17次和0.1次/百公里年。为使避雷针、避雷线的布置处于屏蔽雷闪的最佳位置和获得较好的计算方法，并将保护失效率──绕击率(即每1000次雷击,绕过保护装置而击于被保护物上的次数)限制到最低限度,自1925～1926年美国人Peek在实验室用“人工雷”首次对避雷针模型进行试验以来，一直在进行研究。中国在避雷针设计、计算上较为先进,实际绕击率已达到0.5%。
2.7雷电过电压的保护，当雷电击中电网或电网附近雷击时，都能在线路上产生雷电过电压。雷电过电压沿着线路传播进入机房内，造成计算机及相关设备损坏。电源系统应多级保护，逐级泄流，使残压限制在2倍U额定电压值。雷电的瞬变电磁场，可在信号线路及其回路上感应产生过电压，损坏相应的接口电路。因此实际安装时，要求保护装置靠近被保 3 护设备，保护元件两端采用双绞线；使得耦合回路的总面积减少，减弱磁场耦合效应。
三、微电子器件防雷措施
微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns 脉宽的冲击电压可使 TTL 电路损坏：雷电流产生的磁场达 0.07×10 － 4T 时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件 ——TVS 管。
3.1 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以 10 － 12s 量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值(一般小于 2 倍额定工作电压)，有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。TVS 管的伏安特性如图所示。
TVS管和稳压管一样，是反向应用的。其中VR称为最大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压，其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。VC是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB～VC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的最大允许脉冲功率为PM=VCIPP，且在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。
3.2 TVS 管的显著特点为：响应速度快(10 － 12s 级)、瞬时吸收功率大(数千瓦)、漏电流小(10 － 9A 级)、击穿电压偏差小(±5 ％ UBR 与 ±10 ％ UBR 两种)、箝位电压较易控制(箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1.2 ～ 1.4)、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，比如感应雷击一般都是通过感应进入的，两根输电线会同时感应到，就是共模干扰。如果雷击直接打到了其中一根输电线上，这根线的干扰会比另一根强很多，而且波形也不一样，这就是差模干扰，而TVS 管正是微电子设备过电压保护的首选器件之一。
四、接地与屏蔽的应用
4.1 接地
良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地 4 母线。
在电力调度通信综合楼内，需另设接地网的特殊设备，其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。接地的其他方面均应严格按有关规程办理。各国为研究超高压、特高压输电的长间隙和绝缘子串的雷电冲击特性、变电设备的冲击特性,先后制出高达3600千伏、4800千伏、6000千伏、甚至10000千伏的冲击电压发生器,用以进行大量的试验研究工作。4.2 屏蔽
为减少雷电电磁干扰，通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接，形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。
架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆；室外通信电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层两端要接地；对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地，而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地 10m 以上，埋地深度应大于 0.6m ；非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地 10m 以上，铁管两端应良好接地。若在室外人口端将电力线与铁管间加接压敏电阻，防雷效果会更好。
五、综合性防雷措施
为避免雷害，对电力调度自动化系统，应采取 “ 整体防御、综合治理、多重保护 ” 的方针。除采用上述保护与接地措施外，配电变压器高低压侧均应装接金属氧化物避雷器，并三点联合接地。程控交换机室外进出线、Modem 等应装过电压保护器；当 RTU 等装置离显示屏较远时应装信号线过电压保护器。灵活综合的应用各类防雷措施是有效保护输电线路免遭雷击破坏，保证正常供电的最有效手段之一。
六． 问题探讨
国内外防雷专家关于“消雷技术”之争，已成为防雷领域最大争论的焦点。因为“消雷技术”是一发展中的防雷技术，是对传统的防雷理论的创新，就其理论仍有待于进一步的去研究、完善和探讨。“消雷技术”在我国的防雷学术界从理论研究和实验，都作了大量的工作，并于70年代末分别在西昌卫星发射场和武汉水利电力学院两地进行了实验工作，并取得了大量的实验数据，在其试验总结报告中对“消雷器”作出定性的结论。因雷电是一自然现象，而引雷防雷和“消雷”防雷都必须遵循雷电规律，顺应客观规律，实事求实的去研究和完善防雷技术，因规范对“消雷器”不规范的宣传。减少雷电灾害,这不仅是我国高科技中的难题,也是世界性的难题.美国正试用飞机在积雨中大量播撒融化银晶体或金属箔丝促使云中放电,消除云中强电场.还试用尾部拖有铜丝发射升空的小火箭作人工引雷实验.日本正在设计实施激光引雷实验.利用强大功率的激光光束射向雷云,在空中形成高温等离子体,为闪电提供给定的放电通道,由此引导雷电电流泄人保持区之外的大地。
因引雷防雷技术在实际应用中，存在诸多不足，故在改善和完善传统的防雷技术是势在必行，创新发展防雷技术，以满足现代科技对防雷保护提出的更高要求。古人在防雷理论及应用虽与现代科学对防雷保护的认识有所不同，但其自然消雷系统均达到良好的防雷效果，都需要我们去研究，采用现代的科技手段，去研究古人的防雷理论，是很有现实意义的。因防雷理论涉及到地磁场、空间电场、空间气流场，地理，地质、气象等多学科的综合科学。研究我国多发雷击区的分布及季节、气候的关系。从中去理解雷电发生于自然而消除于自然中的科学内涵，科学的引导探索自然规律。故防雷技术的理论仍需在实践中进一步的去完善，而“消雷技术”的理论和实用性更有待进一步的去探索。
七、结论
随着科技发展，生产和生活用电量越来越大，电已经成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷击事故是电力 5 供应部门最重要的灾害之一，据浙江省电力工业局文件公布:1993年浙江全省发生的96次输电线路事故中,由雷电引起的事故79起, 占总数的82.3%.1995年8月5日14时15分,一场雷击造成台湾北部20年来最大的停电事故, 仅停电补偿费就在1000万台币以上。
在电力输送过程中，如何防雷显得十分重要，防雷击术的研究已经取得了很大的发展，线路防雷的保护措施会越来越多。在实际中，输电线路的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜，根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，采取综合性的防雷措施是确保电力系统及电力调度自动化系统极大减少雷害的重要手段。良好的接地与屏蔽并安装过电压保护器后可使被保护装置的耐雷水平提高 10 倍以上。尊敬的指导老师：
浅析电气施工防雷接地保护技术 篇6
【关键词】电气工程；防雷接地；保护技术
0.前言
改革开放以来，我国人民的生活水平逐步提高，奔向小康社会的步伐也不断加快，人民对于生活的要求不单单满足于温饱，而是把注意力聚焦到了生活的舒适性和安全性，在住房方面亦是如此。在我国，雷电灾害是目前三大灾害之一，每年由于雷电灾害而伤亡的人数高达几千人，由于雷电灾害而造成经济损失更是高达十几亿元，雷电灾害已经严重影响到我们正常的工作生活。
今天，我国的社会和经济水平已经发展到了一定的高度。人们的生活也逐渐向智能化发展，建筑电气化复杂程度也逐渐提高，同时发生雷击的事件也不断增多。因此，在建筑当中，电气防雷接地的施工一定要处理到位，才能保证电气线路和设备在使用的过程中处于安全的状态，人们的生命财产安全才能有所保障。由此也可见防雷接地施工技术的重要性，下面笔者将结合自身的工作经验对其进行粗略的分析探究。
1.防雷接地保护工作原理
1.1防雷接地
为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。
1.2交流工作接地
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接；也不能与PE线连接。
1.3安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，有PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。
1.4直流接地
为了使各个电子设备的准确性好、稳定性高，除了需要一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。
1.5功率接地系统
电子设备中，为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入，影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器，滤波器的接地称功率接地。
2.施工前期准备工作
在进行电气防雷接地施工前，首先要严抓施工所使用的材料关，查看施工中材料和规格型号是否符合要求，有无质量检查合格证等，确保能够符合设计所达到的要求，防雷接地装置的材料不同于一般的建材，其表面要严格控制不能存在严重的缺陷和裂纹，对不同材料的特性和使用注意事项应该能够有深入的了解。如若采用镀锌材料作为接地的扁钢搭接时，所截取的长度也是非常有讲究的，以90°的角度斜撑搭接，利用焊接连接后，应该对表面进行清理并进行防腐处理；建筑物的电源线进线应该利用PE线进行重复的接地，如果建筑内的电气设备过多，接地点至少不能少于两个。
除此之外，加强对防爆区域的接地工作也是非常有必要的，应该安装防松装置，并在接地的端部涂上导电膏。
3.接地系统施工技术相关问题探讨
（1）在电气施工的过程当中，特别要注意PE线与N线的区别，这两者之间的特性存在巨大差异，施工人员若具备的专业施工技术不高且工作的责任心不强，稍不注意很容易会将严PE线和N线混接，当PE线内通过较大的工作电流，并且工作的负荷非常大的情况时，PE线中产所产生的压降也会出现变化，这样一来建筑内所有的用电设备上运行着危险电压，会极其容易发生安全事故。尤其是在人们装修的过程当中，由于缺少完整详细的施工图纸，导线的使用也非常的混乱，PE线与N线出现混接的情况时有出现。因此，首先就是要确保PE线与接地极能够实现可靠有效的连接，PE线的选用应该严格按照规范所指明的黄绿相间塑料铜芯线，尽量避免出现混接的情况。
（2）当建筑物内所采用的是Ⅰ类灯具，且与地面高度相差小于2.4 m的时候，灯具的裸露导体必须接地，同时还应该设有专用的接地螺栓并进行标识。建筑设计高度不够，加上装饰吊顶所要占据一定的空间，常用的壁灯、吊灯以及出口指示灯等没有配备PE出线的时候，这些灯具由于无法接地从而会留下极大的安全隐患。因此，电气安装施工队伍在进行图纸划定时候，要严格对装饰吊顶的标高进行核查，若存在上述的问题，应该及时向建设单位提出，经过商讨整改后给于解决，确保灯具安装过后的安全性。
（3）建筑物的发展朝着结构复杂、功能齐全的方面发展，所以不同专业工种在施工的过程中应该与防雷接地施工实现协调配合，如常见的电气、电梯以及综合布线等等这些都对接地施工有严格的要求，然而在实际中，建设单位会将其分包给不同的施工专业队伍，这样很容易造成不同专业工种在施工作业的过程中与接地系统的施工脱节，给工程留下安全隐患，加强不同专业工种与接地系统施工作业的协调配合是非常重要的，同时要应该加强对接地系统的验收工作，以保证能够实现全面可靠的地接地。
4.防雷装置施工技术相关问题分析
根据国际电工委员会标准对建筑的划定，建筑物的防雷系统应该由两部分组成，即外部防雷与内部防雷。传统建筑防雷装置的安装会在这两者当中选其一，但是随着时代的发展，人们对于建筑物的功能要求越来越高，外部防雷与内部防雷作为整体综合利用于建筑当中已成为发展的主要趋势，下面笔者将对防雷装置施工相关问题进行分析论。
（1）一般来说，现代智能建筑内设有多个弱电系统，并且对于接地电阻的要求也非常高，一般在控制在0.5Ω—1Ω之间，由于地质环境的影响，一些建筑不能达到设计要求的接地电阻，此时应该考虑通过设置换装闭合的人工接地体来进行补充，同时还应该将周边的土质进更换，回填电阻率比较土的土壤，以达到降低电阻的目的。
（2）为了使防雷装置起到应用的效果，应该着重采用导电性能佳、抗腐蚀的材料来作为接地体，通常采用的钢材由于在土壤当中容易起氧化作用，使用的期限非常短，所以在选用接地材料的时候，宜采用经热镀锌等防腐蚀处理过的钢材或相关性能优越的材料，如铜、铝等等。就目前来说，导电性、稳定性较好的非金属材料也逐渐受到青睐，最具代表性的就是石墨，采用石墨作为接地体能够耐高温，在氧化环境下能够表现出很强的稳定性，同时导电以及导热等等性能表现也比较优越，采用石墨替换钢材作为接地体还能节约大量的钢材和其他有色金属。
（3）避雷带的安装施工应该严格根据《建筑防雷设计规范》中相关的要求来进行操作，管壁的厚度不能小于2.5mm，对于钢管的对接部位应该进行跨接处理，以保证能够在闪雷的情况下能够接受电流通过。
（4）建筑物屋面应设置屋面避雷网，可以通过与建筑屋内构造柱以及墙体之间设置的钢筋，与接地装置形成巨大的网形避雷网，在雷电的作用下能够实现良好的均压以及避雷效果。
5.结语
浅议输电线路防雷保护 篇7
笔者所在公司输电线路基本情况:截止2012年12月底, 在运行35 k V及以上电压等级架空线路共计47回, 长度404.678 km, 其中110 k V线路16回长度182.634 km, 35 k V线3 1回长度2 22.1 34 km。
近几年雷击情况;2012年造成输电线路跳闸原因依次是:外力破坏3次, 占故障总数23%:雷击9次, 占故障总数69.2%:2011年雷击故障7次, 2012年雷击故障9次, 同比增加2次, 增加28.5%:雷击故障是线路跳闸主要原因, 2012年雷击断线2次, 雷击重合不成功4次, 雷击重合成功5次。2012年线路跳闸大部分是雷击造成的:其他原因1次, 占故障总数7.8%。从线路故障统计情况看, 输电线路雷击是造成跳闸的主要原因, 线路防雷工作成为线路运行重要工作。
2 雷击形式、雷击跳闸条件及雷区划分
(1) 雷击线路的形式:线路遭受雷击的形式分直击雷和感应雷两种。直击雷是带电的雷云接近线路时, 雷电流沿空中通道注入雷击点在避雷线、杆塔顶端或导线, 以波的形式前进引起直击雷过电压。感应雷是雷击于线路附近地面时对导线产生静电感应, 在导线上积累大量束缚正电荷, 当雷击大地后, 导线上束缚电荷变成自由电荷在导线流动。由于放电速度快, 所以导线中电流很大。实测证明, 感应雷过电压幅值可达300~400 k V足以使60~80 cm空气间隙击穿, 可使3个X-4.5型悬式绝缘子串闪络。
(2) 路雷击跳闸的条件有两个:一是雷电流必须超过线路的耐雷水平, 引起线路绝缘子串发生冲击闪络, 由于雷电流作用时间只有几十微秒, 断路器来不及动作也不会引起跳闸;二是冲击闪络后, 沿闪络通道通过的工频短路电流, 形成电弧稳定燃烧, 这个时间若超过保护动作时间, 将形成断路器的跳闸。
(3) 雷电易击点和多雷区的划分:因输电线路雷击跳闸具有明显的季节性特点, 春夏较多, 秋冬较少。雷电易击点和多雷区:半山区、丘陵区、大跨越杆塔、土壤电阻率有突变的地方、突出的山顶和山坡的向阳坡。
3 防雷设计目的
输电线路防雷设计的目的, 是提高线路的耐雷性能, 降低雷击跳闸率。输电线路雷害事故主要是雷击杆塔或避雷线造成的反击事故, 感应雷过电压对线路构成的危害较小, 在一些特殊地段还易发生绕击事故, 结合输电线路雷电活动规律、地理条件、气象条件采取针对性的防雷措施, 综合技术、经济等方面考虑, 线路防雷可从四个方面进行:可采用避雷线避雷针, 有条件的可将架空线路改为地下电缆;杆塔和避雷针受雷击后不能使绝缘子发生闪络、击穿为此应改善避雷线及接地引下线接地, 应采用加强线路绝缘, 如采用复合绝缘子;绝缘子受到冲击, 发生闪络也不能转变为两相短路故障, 不能导致线路跳闸, 系统可采用中性点非直接接地方式;可采用主动重合闸, 现条件大多采用双回线路环网供电备自投装置。
4 目前广泛采用的输电线路防雷保护方式有以下几点
(1) 加装避雷线和降低杆塔接地电阻。 (2) 采用中性点经消弧线圈接地, 在雷电活动较强丘陵地区, 为了减小雷击引起多相事故, 也可考虑系统采用中性点经消弧线圈接地。 (3) 加强线路绝缘, 加强线路绝缘可直接降低建弧率, 对降低跳闸率是有利的, 对于新建线路要追加基建投资, 已建成线路受到线路杆塔结构限制不能改动, 因此在满足线路正常运行和过电压要求前提下, 只能在有限范围内加强绝缘。 (4) 变电站进线段保护。一般将变电站进口2 km长一段线路称为进线段, 进行进线段装设避雷线, 保护角不超20°, 减小进线段发生绕击机会。 (5) 线路互相交叉跨越时的保护措施:输电线路相互交叉跨越时, 为保证雷击交叉档不导致交叉点发生闪络, 交叉线路导线间垂直距离应符合设计要求。同杆架设线路, 采用异相序、反相序送电的方式, 减少输电线路受雷击的几率。 (6) 大挡距和特除杆塔保护:高杆塔由于本身高, 易遭受雷击, 且自身电感大, 雷击放电时塔顶电位较高, 易使绝缘闪络。所以避雷线保护角不应大于20°, 接地电阻 (电阻率2000欧米以上) 不宜超过20欧, 对大跨越段, 应增加装设避雷线。 (7) 装设线路自动重合闸装置:线路绝缘子在雷击闪络后, 一般都能在线路跳闸后自动恢复绝缘性能 (复合绝缘子恢复性能最好) , 自动重合闸成功率可达75%~95%, 在中性点直接接地电网中, 多年运行经验:绝大多数雷害是单相闪络, 采用自动重合闸, 可以减小断路器检修工作量, 并提高供电可靠性。
5 实际应用中应注意的问题
输电线路接地装置主要是泄导雷电流, 降低塔顶电位, 保护线路绝缘不致于击穿闪络。接地装置包括接地体和引下线两部分, 它应该是一个自上而下的系统, 包括避雷线、连接金具、杆塔、接地体。在实际工作中我们往往只注重接地体接地电阻的大小, 而忽略了各连接点的接触电阻, 笔者所在单位部分线路架设年份久远, 避雷线及连接金具修饰严重, 导致连接点接触电阻增大, 线路一旦遭受雷击, 雷电流不能快速的导入大地, 造成线路跳闸断线。对于易遭受雷击地段的线路我们要及时更换锈蚀的避雷线和金具, 改进连接方式确保通道畅通。
在查看雷击现场时应注意区分雷击故障是由于什么类型的雷击。要根据具体情况和运行经验去分析, 防止原因不明错误的去采取防范措施比如线路遭受雷击由绕击引起, 却错误的降低接地电阻, 浪费了人力物力, 效果却不理想。
总而言之, 输电线路防雷工作是一项系统工程, 需要多部门配合共同完成。线路运行管理部门要做好线路防雷第一手资料的收集整理, 设计部门要根据具体情况制定切实可行的防雷措施, 相关职能部门要做好协调工作, 加大资金和科技投入, 多部门联动共同做好输电线路防雷工作, 确保线路安全运行。
摘要：输电线路布较广, 纵横交错, 穿山越岭, 遇到的地理条件和气象条件各不相同, 有些处于地形气象条件复杂的山区, 容易遭受雷击, 线路运行的总跳闸次数中, 由雷击引起的跳闸占40%～60%。因此做好输电线路防雷措施是保证电力系统供电可靠性的重要环节。
高电压防雷保护的探讨 篇8
同样裸漏在空气中, 高压电供电系统比低压电供电系统更容易遭受雷击。原因是高压电供电系统因电荷聚集数量多, 电势差大, 当电荷在空气中游离时, 与雷电电源电荷更容易产生较大电势差, 形成放电关系。相对于低压电供电系统, 高压电供电系统在遭受雷击时产生的破坏性更大。原因是高电压系统电流较大, 更容易形成过强大电流, 尤其当因雷击出现短路时, 产生的过强大电流能够烧毁电子器件, 甚至击穿绝缘子, 还容易引起火灾和人员电击伤亡事故。本文则针对电力系统的防雷保护问题, 以降低雷电灾害事故率为目标, 分析了高压电电力系统的防雷措施。
1 现代防雷体系的组成
雷电现象产生的高电压可高达数千千伏, 常常引发各种雷电灾害事故。现代防雷体系从大地及其外围空间来说可划分为三个防雷区域 (更确切地说是三个防雷层次) , 即高空防雷区、低空防雷区和地下防雷区) 。现代防雷系统组成包括雷电接受装置、接地线、接地装置等。雷电接受装置:直接或间接接受雷电的金属杆 (接闪器) , 如避雷针、避雷带 (网) 、架空地线及避雷器等。接地线 (引下线) :雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。接地装置:接地线和接地体的总和, 接地体指的是降阻剂, 离子接地极, 扁钢等。
2 高压送电线路防雷措施
清楚了送电线路雷击跳闸的发生原因, 我们就可以有针对性的对送电线路所经过的不同地段, 不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施。目前线路防雷主要有以下几种措施:
2.1 加强高压送电线路的绝缘水平。
高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比, 加强零值绝缘子的检测, 保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。
2.2 降低杆塔的接地电阻。
高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比, 根据各基杆塔的土壤电阻率的情况, 尽可能地降低杆塔的接地电阻, 这是提高高压送电线路耐雷水平的基础, 是最经济、有效的手段。
2.3 根据规程规定。
在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段, 可以增设耦合地线。由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大, 并使流经杆塔的雷电流向两侧分流, 从而提高高压送电线路的耐雷水平。
2.4 适当运用高压送电线路避雷器。
由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时, 避雷器就加入分流, 保证绝缘子不发生闪络。根据实际运行经验, 在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果。目前在全国范围已使用一定数量的高压送电线路避雷器, 运行反映较好, 但由于装设避雷器投资较大, 设计中我们只能根据特殊情况少量使用。
3 安装线路避雷器、降低杆塔的接地电阻的分析
3.1 安装线路避雷器。
避雷器又称:surge arrester, 能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量, 保护电工设备免受瞬时过电压危害, 又能截断续流, 不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间, 与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时, 避雷器立即动作, 流过电荷, 限制过电压幅值, 保护设备绝缘;电压值正常后, 避雷器又迅速恢复原状, 以保证系统正常供电。
避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时, 避雷器首先放电, 并将雷电流经过良导体安全的引入大地, 利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下, 使电气设备受到保护。避雷器按其发展的先后可分为:保护间隙———是最简单形式的避雷器;管型避雷器———也是一个保护间隙, 但它能在放电后自行灭弧;阀型避雷器———是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙, 同时增加了非线性电阻, 提高了保护性能;磁吹避雷器———利用了磁吹式火花间隙, 提高了灭弧能力, 同时还具有限制内部过电压能力;氧化锌避雷器———利用了氧化锌阀片理想的伏安特性 (非线性极高, 即在大电流时呈低电阻特性, 限制了避雷器上的电压, 在正常工频电压下呈高电阻特性) , 具有无间隙、无续流残压低等优点, 也能限制内部过电压, 被广泛使用。
3.2 降低杆塔的接地电阻。杆塔接地电阻增加主要有以下原因:
(1) 接地体的腐蚀, 特别是在山区酸性土壤中, 或风化后土壤中, 最容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀, 最容易发生腐蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处, 由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀。有时会发生因腐蚀断裂而使杆塔“失地”的现象。还有就是接地体的埋深不够, 或用碎石、砂子回填, 土壤中含氧量高, 使接地体容易发生吸氧腐蚀, 由于腐蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大, 甚至使接地体在焊接头处断裂, 导致杆塔接地电阻变大, 或失去接地。
(2) 在山坡坡带由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露失去与大地的接触。
(3) 在施工时使用化学降阻剂, 或性能不稳定的降阻剂, 随着时间的推移降阻剂的降阻成分流失或失效后使接地电阻增大。
(4) 外力破坏, 杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。
4 结论
我国地域广大, 因雷击导致人员伤亡、设备损坏的事故屡见不鲜。目前高压电供电系统的雷击事故比较频繁, 所以应重视高压电供电网络的防雷设计。
摘要：雷电现象产生的高电压可高达数千千伏, 常常引发各种雷电灾害事故。雷电现象作为一种自然现象, 是不可避免的。因此, 对于雷电灾害事故应该以预防为主。本文则针对电力系统的防雷保护问题, 以降低雷电灾害事故率为目标, 分析了高压电电力系统的防雷措施。
出口加工区的防雷保护 篇9
改革开放以来, 加工贸易在我国有了长足的发展。为促进加工贸易发展, 规范加工贸易管理, 我国从2000年开始, 在各地设立出口加工区, 对加工贸易实行封闭式区域管理。
出口加工区按功能分为工业、仓储物流、行政商务和公共配套等若干区域。在出口加工区内建有行政办公大楼, 监管仓库, 标准厂房等。其中行政办公楼有“计算机网络系统”、“生产调度系统”、“安检系统”、“监控系统”、“火灾自动报警与消防联动控制系统”、CATV系统等。出口加工区内有记重卡口系统、围网监控系统等。
出口加工区一旦发生雷击事故, 将会危害区内的人员人身安全及对国家财产造成重大损失, 并使出口加工区内业务工作不能够正常进行从而遭受进一步的经济损失。所以出口加工区的雷电防护尤为重要。
2 出口加工区的外部防雷保护
主要包括对行政办公大楼的直击雷保护和监控系统在室外的摄像机的防雷保护。
2.1 行政办公大楼的外部防雷保护
依据《建筑物防雷设计规范》, 在大楼顶部设避雷带, 所有突出屋面的金属物体均与避雷带可靠焊接。利用结构柱内两根F16mm主筋作为引下线, 以焊接的形式从柱顶直通到柱底, 与基础钢筋焊接相连, 并与大楼基础钢筋、梁柱钢筋、金属框架连接起来, 形成闭合良好的法拉第笼, 大楼内竖向金属管道应每三层与圈梁的均压环相连, 均压环应与防雷装置专设引下线相连。大楼为框架结构, 具有一定的电磁屏蔽作用, 有利于适当削弱雷电磁场强度, 整个钢筋骨架均按引下线要求焊接连通, 金属栏杆及金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。在办公楼天面加设1m×1m的避雷网格, 以确保楼内电磁场强度符合标准的要求。应将大楼内的工作地、安全保护地、防雷接地与建筑物法拉第笼良好连接, 形成一个等电位体, 避免接地线之间存在电位差, 以消除感应过电压产生的原因。
2.2 监控系统的外部防雷保护
为了减少避雷针的维护, 防止雨水对避雷针的腐蚀, 在室外的摄像机支承杆顶安装不锈钢避雷针, 以保护摄像头免遭直击雷危害, 并与围网接地网就近连接。
3 出口加工区的内部防雷保护
3.1 电源系统的防雷保护
许多重要的电子设备都安装于行政办公大楼内, 从总配电房开始, 按照国家标准的要求设置四级电涌保护器 (SPD) 。在出口加工区总电源配电柜安装第一级电涌保护器;在行政办公大楼的总电源配电柜安装第二级电涌保护器;在计算机网络中心机房、通信机房、监控机房所在楼层分配电柜处安装第三级电涌保护器;特别重要的场所 (如计算机网络中心和其他弱电中心机房的重要设备) , 要在计算机房、监控机房等配电盒处安装第四级电涌保护器。
3.2 信息系统的防雷保护
信息系统的防雷保护主要考虑网络中心机房、监控中心机房等各个弱电系统的信号线路的雷电电涌防护。所有进出大楼的各种信号线均须在防雷区界面处做等电位连接, 即安装相应的信号系统的电涌保护器 (光缆除外) 。楼内的信号线路, 当其穿过两个防雷区界面时, 必须考虑在一端安装信号避雷器。
出口加工区内的信息系统有很多, 根据其使用性质和重要性, 主要考虑以下3个系统:计算机网络系统、围网监控系统、记重和卡口系统。
3.2.1 计算机网络系统的防雷保护
在行政办公大楼里主要考虑局域网的防雷保护。局域网雷电防护的重点是做好局域网网线的屏蔽, 同时加强终端设备局域网端口的雷电防护。局域网络通常以双绞线传输数据, 无屏蔽保护, 布线也往往不尽规范, 除了有可能遭受感应雷击的袭击外, 交流线路的干扰也会对网络系统造成影响。在局域网络的两端安装SPD, 可有效地防止各种过电压对设备造成的破坏。局域网的网口应该采取防雷保护措施, 服务器、网络交换机、集线器等端口应加设专用SPD。出户的局域网线及BNC远程局域网也必须安装SPD。485数据线接口、422数据线并口、RS232数据串口、TTY传感器数据接口等, 均应安装匹配的SPD, 匹配原则应参照防雷标准和计算机通信协议。
在这要说一下, 如果出口加工区行政办公大楼的网络总进线及中心机房主要信息设备间是采用光缆传输信息的, 由于光纤是通过光信号来传递信息的, 光信号不受雷击的影响, 则需要将光缆加强芯妥善接地即可, 如无光缆加强芯, 则无须防护;中心机房内部的所有设备处于同一雷电防护区 (LPZ1区) 内, 且相互之间的联络线路为光缆, 因此在各设备的信号线路出入口处无须进行防雷保护;分交换机与终端之间处于不同的防雷区内, 因此在该防雷区界面处 (区与后续防护区) 安装1级电涌保护。
3.2.2 围网监控系统的防雷保护
监控系统的防雷保护需要明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径, 尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备, 在分析其损坏原因的基础上, 以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等, 正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置。
围网监控系统的内部防雷保护包括2个部分:摄像机支撑架和围网的接地及信号线路的电涌防护。
鉴于围网本身的范围之大, 在围网周围设置水平人工接地体作为摄像机支撑架和围网的接地系统。
在电源后或摄像头设备前安装串联式电源SPD。在监控机房到室外的监控摄像头的视频传输电缆做屏蔽处理, 且两端应安装视频信号SPD, 以保护摄像头。有云台的摄像机安装一只控制线路SPD, 在监视器前分别安装对应接口的视频SPD。在监控机房主控计算机上安装控制线路电源SPD (见图1) 。
3.2.3 记重和卡口系统的防雷保护
由于记重和卡口系统的信号线路均处于露天, 其性质类同于户外摄像机, 因此其信号线路必须安装相应的信号SPD (见图2) 。
3.3 屏蔽措施
为改善电磁环境, 所有与大楼组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起, 并与接地装置相连。立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架, 都必须进行等电位连接后接地。连接信号电路设备的信号线路穿金属管或采用有金属屏蔽层的电缆, 并在首、末两点接地, 线路较长时应增加接地点。对于外部线路最好穿金属管埋地进入室内内
在需要保护的空间内, 当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时, 可将屏蔽电缆穿金属管引入, 金属管两端做等电位连接。大楼与出口加工区内建筑之间的连接电缆应敷设在金属管道内, 这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通, 并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个栅格形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。
计算机网络中心机房和监控机房的设备应与建筑物外墙保护1m左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。
3.4 等电位连接与接地
由于行政办公大楼内含有大量的电子设备与布线系统, 这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低, 防干扰要求高, 最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对行政办公大楼这种智能建筑的防雷接地设计必须严密, 可靠。大楼的所有功能接地, 必须以防雷接地系统为基础, 并建立严密, 完整的防雷结构。
配置有信息系统设备的机房内应设等电位连接网络, 电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、防静电接地、屏蔽线外层、安全保护地、交流工作地及各种SPD接地端均应以最短的距离就近与等电位连接网络直接连接。在建筑物内应设置总等电位接地端子板, 每层或若干层竖井内设置楼层辅助等电位接地端子板, 各设备机房设置局部等电位接地端子板。各接地端子板应装设在便于安装和检查以及接近引入线的位置, 避免装设在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方, 等电位接地端子板的连接点应具有牢固的机械强度和良好的电气连续性。
将进入行政办公大楼的各类管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前再进行二次等电位连接后接地。将大楼外摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。
将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地, 以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。为方便等电位连接施工, 应在一些合适的地方预埋等电位连接预留件。
进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接, 并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起, 做总等电位连接之后, 接向总等电位连接带, 并可靠连通接地。
4 结论
随着智能化技术的日趋完善以及智能建筑在我国的不断普及, 雷电防护技术也将不断得到发展。随着人们对雷暴不断深入研究, 在电子设备和人身的防护上取得了突破性的进展, 提出了全方位的防护, 综合治理, 层层设防, 把防雷看作是一个系统工程, 它包括:直击雷的防护、等电位连接、屏蔽措施、综合布线、设计安装SPD、完善的接地系统六个部分组成。雷电防护已经不仅仅是对建筑本体的防护, 更侧重于对建筑内人身和电气设备的安全的防护。
摘要：本文通过对出口加工区的介绍, 分析了出口加工区内信息系统的重要性及发生雷击事故的严重性, 提出了对出口加工区这种智能建筑群需要做好综合的防雷保护。
关键词：出口加工区,智能建筑群,防雷
参考文献
[1]华东建筑设计研究院主编.智能建筑设计技术.
[2]虞昊, 臧庚媛, 赵大铜, 等.现代防雷技术基础[M].北京:气象出版社.
从通信介质谈防雷保护 篇10
1 通信传输介质种类
传输介质分为“有线介质”和“无线介质”两大类, 有线介质目前常用的有双绞线电缆、同轴电缆和光纤。无线传输介质, 常用的电磁波主要有无线电、微波、红外线等。
1.1 有线介质
(1) 同轴电缆。同轴电缆是贝尔实验室于1934年发明的, 最初用于电视信号的传输, 它由内、外导体和中间的绝缘层组成, 内导体是比双绞线更粗的铜导线, 外导体外部还有一层护套, 它们组成一种同轴结构, 因而称为同轴电缆, 由于具有特殊的同轴结构和外屏蔽层, 同轴电缆抗干扰能力强于双绞线, 适合于高频宽带传输, 其主要的缺点是成本高, 不易安装埋设。同轴电缆通常能提供500MHz~750MHz的带宽, 目前主要应用于CATV和光纤同轴混合接入网 (HFC) , 以及局内数字信号短距离传输中继线;在室外局域网和局间中继线路中已不再使用。
(2) 双绞线电缆。双绞线电缆分为“电话通信双绞线”和“计算机通信双绞线”;电话通信双绞线电缆是成1对出现的, 主要是传统的电话通信行业, 用来传输模拟声音信息的, 但同样适用于较短距离的数字信号的传输。如采用VDSL2技术时, 传码率可达100Mb/s~155Mb/s。计算机通信双绞线电缆是成4对出现的, 并进一步纽绞处理美国电子和通信工业委员会 (EIA) 为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号标准, 目前的计算机网络综合布线使用五类、超五类、六类等。
(3) 光纤。[1]近年来, 通信领域最重要的技术突破之一就是光纤通信系统的发展, 光纤是一种很细的可传送光信号的有线介质, 它可以用玻璃、塑料或高纯度的合成硅制成。光纤也是一种同轴性结构, 由纤芯、包层和外套三个同轴部分组成, 其中纤芯、包层由两种折射率不同的玻璃材料制成, 利用光的全反射可以使光信号在纤芯中传输, 包层的折射率略小于纤芯, 以形成光波导效应, 防止光信号外溢。外套一般由塑料制成, 用于防止湿气、磨损和其他环境破坏。[1]
1.2 无线介质
(1) 无线电。无线电又称广播频率 (RF:Radio Frequency) , 其工作频率范围在几十兆赫兹到200兆赫兹左右。其优点是无线电波易于产生, 能够长距离传输, 能轻易地穿越建筑物, 并且其传播是全向的, 非常适合于广播通信。无线电波的缺点是其传输特性与频率相关:低频信号穿越障碍能力强, 但传输衰耗大;高频信号趋向于沿直线传输, 但容易在障碍物处形成反射, 并且天气对高频信号的影响大于低频信号。所有的无线电波易受外界电磁场的干扰。
(2) 微波。微波指频段范围在300MHz~30GHz的电磁波, 因为其波长在毫米范围内, 所以产生了微波这一术语。微波信号的主要特征是在空间沿直线传播, 因而它只能在视距范围内实现点对点通信, 通常微波中继距离应在80km范围内, 具体由地理条件、气候等外部环境决定。微波的主要缺点是信号易受环境的影响 (如降雨、薄雾、烟雾、灰尘等) , 频率越高影响越大, 另外高频信号也很容易衰减。微波通信适合于地形复杂和特殊应用需求的环境, 目前主要的应用有专用网络、应急通信系统、无线接入网、陆地蜂窝移动通信系统, 卫星通信也可归入为微波通信的一种特殊形式
(3) 红外线。红外线指1012Hz~1014Hz范围的电磁波信号。与微波相比, 红外线最大的缺点是不能穿越固体物质, 因而它主要用于短距离、小范围内的设备之间的通信。由于红外线无法穿越障碍物, 也不会产生微波通信中的干扰和安全性等问题, 因此使用红外传输, 无需向专门机构进行频率分配申请。红外线通信目前主要用于家电产品的远程遥控, 便携式计算机通信接口等。
2 雷电灾害形式
众所周知, 雷电灾害的几种形式: (1) 直击雷; (2) 雷电电磁感应包括 (电磁感应与静电感应) ; (3) 雷电波侵入; (4) 地电位位反击。
2.1 直击雷
雷电直接击在通信线缆上, 易造成线缆熔断、损坏。
(1) 电磁感应。当附近区域有雷击闪络时, 在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。处在电磁场中的设备和传输线路会感应出较大的电动势, 以致损坏、损毁设备。
(2) 静电感应。当有带电的雷云出现时, 在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kV静电电位, 信号线路上可40kV~60kV静电电位, 一旦雷云放电后, 束缚电荷迅速扩散, 即引起感应雷击。
雷电电磁感应和静电感应引发的雷击现象均称为感应雷, 又称二次雷。它对通信线缆及设备的损害没有直击雷来的猛烈, 但它要比直击雷发生的机率大得多, 有统计显示, 感应雷击约占现代雷击事故的80%以上。
2.2 雷电波侵入
信号传输线或进入机房或设备间的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时, 雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备, 导致高电位差使设备损坏。
2.3 地电位反击
直击雷防护装置 (避雷针) 在引导强大的雷电流流入大地时, 在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压, 对周围与它们靠得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差, 这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种反击不仅足以损坏电器和设备, 也可能造成人身伤害或火灾爆炸事故。
3 雷电对有线介质通信工作的影响
3.1 雷电对同轴电缆通信的影响
同轴电缆为不平衡电缆, 当雷电发生时, 外层导体产生感应电动势, 内层导体受外层导体屏蔽不受影响, 在一定长度的层体上, 内外导体的感应电压从一端累积到另一端的可能性非常大, 足以损坏连接设备。
3.2 雷电对双绞线通信的影响
双绞线受雷击时, 特别是无屏蔽架空双绞线上的感应电压可达10kV~20kV, 即使在相距3km处发生对地雷击, 在一般双绞线上也可能产生出高于lkV的感应过电压。埋设在地下的双绞线缆也同样会出现雷电感应过电压。这些雷电感应过电压产生电流沿线路或金属屏蔽层传导, 轻则影响通信质量, 重则熔断线路, 损毁通信设备
(3) 雷电对光纤通信的影响。光纤具有不导电性, 可以免受冲击电流。但为了使高容量的光纤免受环境事件的影响, 光缆必须有铠装元件, 主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等, 它们都是金属导体。当雷击金属构件时, 会感应出交流电或浪涌电流, 伤害人身安全或破坏线路设备。雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。当雷击附近大地或建筑物时, 落雷点的电位升高。而光缆延伸到很远, 远端电位可视为0, 所以雷击点附近的光缆电位也视为0。这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差, 这一电位差若超过落雷点与光缆外护层间的耐压强度, 便会击穿外护层, 形成从落雷点到金属构件的电弧通道, 使大量雷电流涌向光缆, 造成光缆严重损坏。光缆线路在施工中难免损伤PE (聚乙烯) 护套, 另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。这些暴露点易将强电或雷电荷引入缆中, 造成损害。
4 雷电对无线介质的影响
无线介质通过常为无线电、微波、红外线等, 雷击发生时主要影响其通信质量以及损坏通信设备为主。
5 有线介质的防雷保护方法
5.1 同轴电缆的防雷方法
主要有:接地法、限压雷法、隔离法等方法。接地法就是在每一个放大器或者其他容易遭受雷击的器件单独装设接地线, 使雷电产生的能量释放到大地, 对器件起保护作用。其要点一是接地电阻尽量小, 二是必须和电源接地线分开, 否则不起防雷作用。限压法就是在设备的端口处并按一个限压型防雷器件, 使电缆的感应雷电压限制在一定幅度范围之内, 从而保护设备。隔离法就是使电缆及其所连接的器件屏蔽在雷电感应区域之外。
5.2 双绞线缆的防雷方法
因电话通信双绞线线缆的结构以及使用方法大致与同轴电缆相同, 所以在此不再赘述。室外敷设时, 参照同轴电缆的防雷方法。室内接入配线架端需加装浪涌保护器, 在选择浪涌保护器时要准确了解相关技术参数, 如考虑工作电压, 带宽等。并将配线架接地, 做好等电位连接。
计算机双绞线的防雷十分关键, 大多数雷击损坏网络设备以及计算机等事故, 都是因为雷电波侵入计算机双绞线所至。计算机双绞线主要用于室内设备的通信, 尽量不要在室外使用。如在室外使用应远离易受雷击的物体, 不易架空, 最好是铠装埋地敷设。计算机双绞线防雷方法主要是规范布线, 屏蔽, 加浪涌保护器。如带特殊屏蔽层双绞线如超六类或七类, 应将其屏蔽层接地或与设备做等电位连接。
5.3 光缆的防雷法
光缆按敷设方式分有:自承重架空光缆、光管道缆、铠装地埋光缆和海底光缆等。因此在敷设光缆安装光缆等通讯设备时, 应根据其具体情况采取以下措施。
(1) 在选择光缆线路路由时, 应避开高大的树木、独立建筑、电杆等, 或至少保持15米的间距。
(2) 在光缆的施工过程中, 应注意将接续盒内的光缆钢丝端头做电气连接。同时用吊挂光缆的钢绞线连通, 并采取可靠接地措施, 这样可有效地避免光缆遭雷电侵害。如在山地以及岩石多的地区, 无法制作合格的接地体时, 可以采用在光缆接头处将缆内金属构件在接头处前后断开 (并保持大于10cm的间距) , 不作电气连接和接地处理。
(3) [2]采用地埋光缆时, 在光缆上方距离光缆30cm处, 平行敷设直径8mm的镀锌钢线作为防雷线 (排流线) 。当大地电阻率小于500Ω·m时, 敷设一条防雷线;当大地电阻串大于500Ω·m时, 敷设两条防雷线。[2]
(4) 采用架空光缆时, 由于钢缆线与光缆相距很近, 且经挂钩与光缆接触, 因此钢绞线遭雷击时, 也会因放电而烧毁光缆。因此金属吊挂钢缆线要间隔500m~1000m接地一次。
(5) 在光缆配线架 (MDF) 、交接箱、分线箱、分线盒处应将光缆内的金属构件与配线分线设备的金属构件做等电位连接, 并可靠接地。
(6) 为防止雷电感应电压通过光缆的金属构件传到光通信收发设备端, 从而损坏这些设备, 在光通信收发端, 光缆的金属吊挂钢缆线, 在进户处应做好等电位连接。光缆进入光设备前, 金属加强芯、金属铠装护套应其它设备进行等电位连接。户内光通信设备及其机架也要做好等电位连接。同时应对这些设备电源和其它信号线路做好雷电过电压防护。
(7) 在雷电灾害频繁的地区, 安装防直击雷效果较好的架空避雷线, 或尽可能使用无金属结构的光缆, 或采用加厚PE层的光缆。
6 无线通信设备的防雷方法
对于无线通信设备的主要防雷措施有以下几种方法。
6.1 直击雷的防护方法
大部分通信设备的防雷措施, 主要是在通信微波塔上或无线电发设设备附近安装避雷针。 (1) 避雷针应当装在高于天线尖端数米, 避雷针与天线之间应有一定的间隔, 但要在足够的保护范围之内。以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。 (2) 避雷针引下线的接地电阻要求足够低, 一般小于10Ω, 由于雷电浪涌电流较大, 频谱较宽且持续时间短, 因此要求必须有尽量小的电感量。
6.2 感应雷击的防护方法
通常的做法是在天馈系统中安装避雷器。在天馈系统中安装避雷器时要注意以下方面的问题。一是避雷器的接地端必须与大地可靠连接, 接地电阻不得大于4Ω。二是因避雷器存在一定的插入损耗, 对于天线辐射信号的强度造成了一定的影响, 同时还要注意驻波比的变化, 一般要求天馈系统的驻波比小于或等于1.5。三是安装通信天线时, 天线支撑杆要与铁塔可靠连接, 过渡电阻要小于0.03Ω。此外, 除在天馈系统中安装避雷器外, 还要注意供电系统的防雷, 一般的做法是在供电系统处安装避雷装置。
7 结语
在信息传输的质量就是经济命脉的时代, 通信线路与设备的防雷工作不容忽视。只有了解掌握当代通信的基本原理, 以及其通信设备设施的构成, 才能有效的分析出其雷击风险。不要进入: (1) 无线通信没有实质介质不易受雷电侵害; (2) 同轴电缆、通信双绞线有屏蔽层不易受侵害; (3) 光纤光缆不导电不受雷电侵害的误区。
摘要：雷击损坏网络通信设备的事故屡见不鲜, 其大多数是雷电沿传输介质侵入通信设备而造成的损毁。本文从介绍常用的通信介质的应用入手, 分析各种通信介质及通信设备受雷电侵害的原因, 提出其减少雷电灾害的方法。
关键词：通信传输介质,同轴线缆,双绞线,光纤,无线设备,防雷保护
参考文献
[1]纪越峰, 纪红, 王文博, 等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社.
防雷保护器 篇11
关键词：10 kv 配电线路 防雷措施 探析
中图分类号：TV663 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0047-01
就相关实际资料来看，在城市10 kV配电线路运行的总跳闸原因中，雷击是最主要的原因，尤其是在一些地形相对复杂的多雷地区。我国是一个幅员辽阔的地方，这样的问题从侧面上也被进一步放大了。雷击不仅严重影响到城市配电线路的正常、安全运行，在严重的情况下还会导致用户设备和配电设备的损坏，进而引起地区内的大面积停电。因此，对于城市内10 kV配电线路防雷措施的探讨和钻研是很有必要的，这样能够进一步降低配电设备和用户设备的雷击损坏，从而进一步确保配电线路的运行安全。
1 提高线路绝缘水平降低10 kV配电线路闪络概率
就我国的实际情况来看，很多10 kV配电线路在通过山区时，受地形和地貌等客观因素的影响，当某些地段遭受雷电袭扰时，非常容易出现重复雷击闪络。这一情况在农村山区尤为明显，主要是因为农村地区10 kv配电线路的供电半径要远远大于城市地区，且绝缘水平与之相比也要低得多。很多地方为了节约线路走廊大多都采用同杆塔多回路架设的技术，这种方法虽然有效的减小了线路投资，但是由于同杆塔多回路中线路与线路间的电气距离不够，因此，在受到雷电灾害袭扰的时候电弧的游离将不可避免的波及到其他的回路，进而引起同杆架设的各回路发生接地事故。严重时，甚至还会出现多线路同时跳闸的情况，极大的影响了配电线路的可靠和安全。针对这些情况，解决方法有：（1）将裸导线更换成绝缘导线、增加绝缘子的片数或者将针式绝缘子更换为瓷横担，通过这些方法来提高线路自身的绝缘水平。（2）10 kV配电线路的建造时，就应该将地区范围内的地形、地貌、气候等综合因素考虑进去，针对不同地区的不同情况采取相应的防雷措施。（3）在施工环节，对于线路杆塔的质量必须充分保证，验收环节也不容出现任何马虎，在地区多雨多雷季节时，必须要进行系统的接地电阻测量，对于不还不能完全达到标准的，可以采取接地更槽换土和敷设降阻剂等措施。
2 架空绝缘导线雷击断线防护措施
根据对累积架空绝缘线路断线机理的相关研究和分析，并结合客观的实践修理，针对这一事故主要可以概括为以下三点防护措施：（1）在线路相对重要的部分提高绝缘水平；即，在绝缘导线固定处加厚绝缘，使得放电只能从加强绝缘处边沿击穿导线。（2）安装避雷器，对架空绝缘线路形成更加有效的保护。此外，需要特别注意的是，避雷器很容易出现老化的情况，因此要进行及时的调整和更新。（3）绝缘子的两端并联放电间隙，防止绝缘导线的绝缘层击穿，经过相关的研究表明，这种方法能够比较彻底的解决绝缘导线雷击断线的问题。
3 降低10 kV配电设备的接地电阻
配电线路中，降低接地电阻的方法主要有以下两种：（1）施加降阻剂，主要的操作方式是在接地体得周围施加高效膨润土，试验表明这种方法对降低杆塔的接地电阻有很好的效果。（2）水平接地体，这种方法在实际的操作过程中，被运用的更加广泛；接地体由于经过长期的锈蚀，在其表面很容易会产生一层铁锈，这样自然而然的就增加了其接触电阻；因此在后期的维修工作中，我们必须要将接地装置这个问题考虑进去，以便能最大化的增加接地网的使用年限。
4 10 kV配电设备的防雷保护
（1）配电变压器的防雷保护。针对变压器的保护，最基本的一点在于应该采取“四点共一地”的方式。即，将变压器低压侧装设的避雷器与高压侧的避雷器以及变压器的外科和中性点一起接地。使接地电阻值满足国家相关规定的100 kVA以上容量配电变压器接地电阻在4 Ω以下，100 kVA以下容量的配电变压器接地电阻控制在10 Ω以下。
（2）柱上开关的防雷保护。为了确保电网的正常运行，在6～10 kV的电网中基本上都会安装一定的柱上开关与刀闸，这些设备和措施对于电网运行的灵活和可靠起到了不可忽视的作用；但是，就从客观实践出发，我们对于柱上开关和刀闸的重视程度还远远不够。如果保护措施不全面；在断开开关或刀闸时时，就很容易出现雷电波全反射的现象，不仅会严重影响到开关设备自身的使用年限，对于整个电网的正常运行也有一定的影响。
（3）电缆分支箱的防雷保护。随着电力系统发展进程的不断加快，电缆线路应用到配电线路也越来越广泛。同时，随着功能和作用的不断增强，它的防雷也成了一个比较突出和棘手的问题；针对电缆分支箱的防雷保护，在无特殊情况下，通常采用的是避雷器。避雷器的放置根据实际情况的不同又可以分为在环网回路中的每个单元安装避雷器和在环网单元安装避雷器。
5 加强防雷设施的运行管理
防雷设施的运行管理也是线路防雷中一项不可忽视的工作；对于新近投入使用的线路，在前期应该重点做好零值绝缘子的检查工作，对其质量进行全程掌控。其次，在日常的维护工作中，也要注意对那些不符合标准的绝缘子要进行及时的更换；对于个别雷电活动强烈造成线路频繁跳闸的杆塔，还必须适当的增加绝缘子数量，以达到提高反击电压的目的。
防雷设施的运行管理最根本的作用在于，该项工作能够很好的解决设备中防雷设施不完善、不符合标准而出现的雷击现象。防雷设施运营管理工作执行的质量将直接关系到线路点击而出现的跳闸次数。
6 结语
城市10 kV配电线路的运行是否安全不仅关系到城市区域范围内工农业的的发展问题，还关系到了该区域内人们的生活用电质量，关乎经济且与民生挂钩。因此，这个问题是一个不容忽视的问题。对于，电力管理人员来说，应该对平时相关工作经验进行系统的总结，并进行客观的研究，结合区域内的实际情况，总结出一套行之有效的具有一定针对性的保护措施，进而确保配电线路的正常运行和安全运行。
参考文献
[1]郇嘉嘉，曾海涛，黄少先.应用线路避雷器提高10kV配电线路防雷性能的研究[J].电力系统保护与控制，2010（9）：109-112+115.
[2]黄兰英，吴广宁，曹晓斌，等.10kV配电线路防雷措施研究与应用[J].四川电力技术，2012（5）：39-41+66.
[3]张彦军.油田6-10kV配电线路防雷措施与方案评估的研究[D].华北电力大学，2012.
[4]高新智，仇炜，韩爱芝，等.针对某35kV配电线路防雷问题的探讨[J].高压电器，2010（4）：69-73.
浅谈电子防雷避雷与保护 篇12
1.直击雷。带电云层与大地上某一点之间发生的猛烈放电过程, 我们称之为直击雷。它是一种迅速猛烈的放电, 每次放电大约在几微秒内释放相当大的能量;其放电时的空气温度有时高达两万度, 在极短的时间内放电电流可达到几十到几百千安。因此, 直击雷对建筑物、人、畜、树木等危害巨大, 简直无法保护和躲避, 电子设备也不例外。
2.感应雷。感应雷的产生主要来自两个方面:一个是直击雷发生后地面某一范围内散流电阻大, 以至于出现局部的高电压感应;另一种则是直击雷在放电过程中强大的脉冲电流对周围导线或金属物体发生电磁感应, 而产生高电压或发生放电闪击 (又称二次雷击) , 因此说感应雷是由高电压感应和雷电流产生的电磁感应两种原因造成的。感应雷对各种电子设备的损害极大, 由于它的覆盖范围比较远, 有时甚至可侵害几公里外的电子设备。电子设备的雷击损坏90%以上为感应雷。因此, 对感应雷的防护就是电子防雷的重点。
3.球雷。球雷也就是通常所说的”滚地雷”或“落雷”。这种雷一般直径在10到20公分大小, 直径最大时可达到一米, 颜色为红色或橙红色火球, 常从窗户、门、管道口等进入建筑物内部, 造成破坏, 引起火灾。
二常见易遭雷击的区域
根据对雷灾事故的分析研究和实验证明:雷击区域与地质结构有关。因为雷电在先期放电过程中, 大地中的先导电流主要沿着电阻率较小的路径流通, 所以说下列几种情况遭受雷击的可能性比一般地区要多。
1. 土壤电阻率较大的山区和平原, 特别是山坡与稻田接壤的地段和不同电阻率土壤的交界地段。
2. 湖泊沼泽地, 湿地, 低洼地区, 地下水位高的地区;有金属矿床的地区, 河岸, 地下水出口处。
3. 空旷平野上的孤立突出的建筑物、凉亭、大树、草棚, 高耸的铁塔, 高楼大厦等。
4. 金属结构的建筑物, 内部有大型金属体的厂房, 或内部经常潮湿的房屋。
5. 高低并排的烟囱或排气管道。
对以上易遭雷击区域的了解, 有助于我们在这些区域内安装广电设备或架设传输线路时, 提前进行防雷规划、设计和防护。
三雷电的危害
1. 感应雷危害。
直击雷一次只能袭击一个小范围的目标, 而一次感应雷击却可能使一个较大范围内的多个小局部同时遭受损失;并且感应雷击可以通过电力线、信号线等传输到很远, 造成雷击范围的扩大。当这种感应雷击发生在低压架空线路附近或上空时, 其感应高电位最大可达100 kV以上;在电讯线路上也可高达40 kV到60 kV, 对各种线路电子设备或装置造成损坏。
2. 电磁波危害。
由于巨大雷电流有极大的峰值和陡度, 雷击后会在其周围产生瞬变电磁场, 所有处在该瞬变电磁场中的导体都会感应出较高的电动势, 产生脉冲电磁波辐射;虽然感应雷的波头 (由零至幅直) 一般只有几秒, 波尾也只有几十微秒, 但它包含丰富的高次谐波, 其基波频率大的为几千赫兹 (kHz) , 因此, 它对电子设备, 特别是通讯等设备却具有巨大的破坏力。而且由于雷电流峰值大, 陡度高 (变化率大) , 瞬变时间相短, 感应电压高, 可能还会产生电火花或闪击。
3. 地电位反击。
指雷击大地或接地体时, 引起地电位上升而波及附近的电子设备, 这种危害常通过接地体入侵连接在接地线上的电子设备, 或线路器材与传输设备, 导致设备损坏。
四雷电入侵设备的几种方式与途径
1. 雷电闪击到建筑物时, 雷电能量通过的电位反击, 各种耦合机制 (电流耦合、电感耦合、电容耦合) 及电磁脉冲辐射等方式沿供电线路、通讯线路、网络线路和金属管线进入设备, 造成设备的损坏。以雷击中心1.5 km~3 km为半径的范围内, 雷电电磁脉冲辐射可通过各种线路进入设备;
2. 在输电线路上发生雷击时, 线路上产生或线路通过雷击区段感应的高电压和雷电流, 也会沿着线路传送, 直到设备, 造成设备的损坏。
3. 雷云与雷云之间放电, 同样会产生雷电浪涌;或者云层带电, 使地面上某一建筑物表面或长导线感应带异电荷而产生电涌, 通过各种线路进入设备。
五电子防雷技术的应用发展与保护方式
(一) 电子防雷技术的应用发展
1. 避雷针 (带、线、网) 。
自从富兰克林发明避雷针后, 后续发展的技术包括了各种类型的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网、接闪器的推广使用, 但它们仅限于直击雷击的防护。
2. 放电管。
作为电子防雷的早期产品, 放电管在对信号的防雷和小型电子设备的保护中, 曾发挥过一定的作用;但由于放电管产品的通流量等技术的局限性和使用寿命的限制, 以及电子电路的高度集成, 单独的放电管防雷保护, 不能有效地对感应雷击进行防护。
3.“等电位”防雷产品。
上世纪末兴起的等电位防雷产品, 采用的是等电位原理, 采用相关的电子限压型或电压开关型器件、电感器件、耦合器件等组成, 串接和并接在各种被保护的电子设备前, 在雷击时快速反应, 构成瞬间短路, 拉平电位, 使各导体电位相等;并快速泻放雷电流, 从而保护设备免遭雷击。由于沿袭传统的接地防雷的模式进行设计, 产品在使用中还需防雷分流接地的通道。
4.“等电位截流技术”防雷产品。
进入21世纪, 随着防雷技术的进一步发展, 在原有等电位防雷技术的基础上, 一种新的“等电位截流”防雷技术应运而生, 产品选用新型的电子材料制成的元器件, 它采用各导体电位相等连接的原理, 瞬间短路拦截雷电流, 并吸收和限制雷电能量, 类似于水库大坝拦截上游洪水一样。这种技术最大的优点在于: (1) 不需要做“防雷接地线”, 安装简单、方便, 特别适用于室外、野外的传输设备、电子设备、无线电收发设备、电源设备和低压电器的防雷保护。 (2) 弥补了早期的“等电位”防雷技术设计的缺陷, 更耐雷电流的冲击, 防雷效果更佳, 更可靠。 (3) 可以有效地防止地电位对设备的反冲击。
5. 系统防雷工程。
由于通讯、广电、电力、信息、安防、监控、智能管理等各类系统网络的急速发展及大量电子设备的投入使用, 特别是重大的昂贵的电子设备及重要的机房、信息处理中心、监控室等重点部位对直击雷防护和感应雷防护具有双重保护的要求, 这种情况就必须考虑进行综合性系统防雷工程建设, 也就是对直击雷和感应雷击的全方位保护。